Chronische Schmerzen sind sowohl eines der teuersten medizinischen Probleme der Welt, von denen jeder fünfte betroffen ist, als auch eines der mysteriösesten. In den letzten zwei Jahrzehnten jedoch haben Entdeckungen über die entscheidende Rolle von Glia – einer Reihe von Nervensystemzellen, die einst als bloße Stützen für Neuronen galten – die chronische Schmerzwissenschaft neu geschrieben.
Diese Ergebnisse haben Patienten und Ärzten eine wissenschaftlich fundierte Erklärung dafür geliefert, dass chronische Schmerzen zuvor fehlten. Auf diese Weise beginnt diese aufkommende Wissenschaft des chronischen Schmerzes, die Versorgung zu beeinflussen – nicht durch die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden, sondern durch die Legitimation chronischer Schmerzen, damit Ärzte sie ernster nehmen.
Obwohl Glia über das gesamte Nervensystem verstreut sind und fast die Hälfte seines Platzes einnehmen, erhielten sie lange Zeit weit weniger wissenschaftliche Aufmerksamkeit als Neuronen, die den Großteil der Signalübertragung im Gehirn und Körper übernehmen. Einige Arten von Glia ähneln Neuronen mit ungefähr seesternähnlichen Körpern, während andere wie Strukturen aussehen, die mit Erector-Sets gebaut wurden, deren lange, gerade Strukturteile an Knoten verbunden sind.
Als sie Mitte des 19. Jahrhunderts zum ersten Mal entdeckt wurde, hielt man Glia – vom griechischen Wort für Klebstoff – nur für Bindegewebe, das Neuronen zusammenhält. Später wurden sie als Hausmeister des Nervensystems umbenannt, da man fand, dass sie Neuronen fütterten, ihren Abfall aufräumten und ihre Toten holten. In den 1990er Jahren wurden sie mit Sekretariatspersonal verglichen, als entdeckt wurde, dass sie auch Neuronen bei der Kommunikation helfen. Die Forschung der letzten 20 Jahre hat jedoch gezeigt, dass Glia nicht nur neuronale Aktivitäten wie Schmerzsignale unterstützen und darauf reagieren, sondern sie oft auch lenken, mit enormen Folgen für chronische Schmerzen.
Wenn Sie dies zum ersten Mal hören und einer der über eine Milliarde Menschen auf der Erde sind, die an chronischen Schmerzen leiden (d. h. Schmerzen, die länger als drei bis sechs Monate andauern, ohne erkennbare Ursache oder unabhängig von der Verletzung geworden sind oder Krankheit, die sie verursacht hat), könnten Sie versucht sein zu sagen, dass Ihre Glia ihre Schmerzbehandlung vermasseln.
Und du hättest recht. Denn bei chronischen Schmerzen, so glauben Forscher jetzt, treibt Glia ein gesundes Schmerznetzwerk in einen fehlregulierten Zustand und sendet falsche und destruktive Schmerzsignale, die niemals enden. Schmerz wird dann nicht zu einer Warnung vor Schaden, sondern zu einer Quelle davon; kein Symptom, sondern, wie Stanford-Schmerzforscher Elliot Krause es formuliert, „eine eigene Krankheit“.
Wie das Schmerzsystem funktioniert – und schief geht.
Das Schmerzsystem funktioniert im Allgemeinen in drei verschiedenen Stadien.
Erstens, wenn eine Verletzung oder ein Leiden Schaden anrichtet – sagen wir, Sie haben gerade eine heiße Pfanne berührt – spüren lange Nervenfasern in Ihrem Finger den Schaden und senden eine Schmerznachricht an Ihr Gehirn. In der zweiten Phase dringen diese Signale in Ihre Wirbelsäule ein und springen in einer Übergabe, die von nahegelegenen Gliazellen überwacht und manchmal optimiert wird, zu anderen Neuronen im Rückenmark. Schließlich, in der dritten Stufe dieses Alarmsystems, übertragen diese Neuronen des Rückenmarks die Signale zu einer Stelle in Ihrer Großhirnrinde, die mit Ihrer Fingerspitze verbunden ist, und erzeugen das Gefühl von brennendem Schmerz. Du fluchst.
Der erste Teil dieses Alarmsystems – die Übertragung des Schmerzsignals zum zentralen Nervensystem – läuft größtenteils auf einem hocheffizienten Autopiloten. Ihre Hauptakteure sind die langen schmerzempfindlichen Neuronen, die vom Finger bis zum Rückenmark verlaufen und schnell einen Reflex auslösen, der Sie dazu bringt, die Hand zurückzuziehen.
In der zweiten Phase, wenn sich diese Signale dem Gehirn und dem Rückenmark nähern, wird es jedoch kompliziert. Hier, bei der Übergabe vom peripheren zum zentralen Nervensystem, reguliert eine Fülle von Glia die Schmerzsignale stark, indem sie beispielsweise ihre Intensität oder Dauer verstärken oder verringern. Und hier können Dinge schief gehen und chronische Schmerzen auslösen. Wie eine Flut neuer Forschungen gezeigt hat, entstehen chronische Schmerzen, weil die Glia das Schmerzsystem zu einer endlosen Entzündungsschleife beschleunigen, die die Nerven zu einem ständigen Schmerzalarm provoziert.
Es ist immer noch nicht genau klar, wie oder warum sich dieses gliale Missmanagement entwickelt. Es kann entweder nach einer Verletzung oder scheinbar aus dem Nichts auftauchen. Schmerzen durch eine oder sogar mehrere Verletzungen, wie bei einem Autounfall, dauern normalerweise Tage oder Wochen und gehen dann ins Leere. Aber manchmal setzt das Regulationssystem der Glia die Schmerzsignale fort, nachdem das Gewebe geheilt ist. Diese können sich sogar auf andere Bereiche ausbreiten und noch mehr Schmerzen verursachen.
Glia kann ein schwieriges Durcheinander verursachen, das zu entwirren ist.
Theoretisch sollte die Identifizierung von Glia als Schuldigen chronischer Schmerzen die Suche nach einer Lösung erleichtern. Leider nicht, zumindest noch nicht. Sie können Glia nicht einfach ausschalten – sie sind zu wichtig – und aktuelle Schmerzmittel helfen nicht, weil sie auf Neuronen abzielen, nicht auf Glia.
Und Glia sind lächerlich vielseitig. Sie übermitteln Informationen über Dutzende von Kommunikationswegen. “So ziemlich jede Art und Weise, auf die Neuronen kommunizieren”, sagte Doug Fields, ein Glia-Forscher bei den National Institutes of Health, “verwendet auch Glia.” In einer freundlicheren Welt würden diese Pfade Angriffspunkte für Medikamente oder andere Behandlungen bieten. Aber in den erschreckend komplexen Systemen, in denen Glia operiert, haben sich diese Ziele bisher als erfolglos erwiesen. Noch keine Behandlung hat es von der Bank bis zum Krankenbett geschafft.
Das sollte uns nicht überraschen, sagte Dr. Fields: „Neurowissenschaftler untersuchen Neuronen seit über einem Jahrhundert, aber sie holen Glia ein.“
David Clark, ein Stanford-Schmerzforscher und Kliniker am Palo Alto Veteran’s Affairs Hospital, vermutete, dass ein Teil des Problems in der eingebauten Redundanz des Schmerzsystems liegt. Glia scheint so viele Möglichkeiten zu haben, Schmerzsignale zu übertragen, dass sie, selbst wenn eine Behandlung eines blockiert, sofort ein anderes finden. Dr. Clark glaubt, dass das Überlisten dieses riesigen Systems der Glia-Regulation möglicherweise neue Strategien erfordert.
„Dies wird kein Ziel bieten, das Sie einfach mit einem Medikament oder einem genetischen Schalter treffen können. Es kann etwas ganz Neues erfordern, wie zum Beispiel herauszufinden, wie man ein Ganzes ausschaltet Familie von Genen an einer entscheidenden Stelle“, sagte Dr. Clark.
Dein Schmerz hat eine Quelle.
Die Erkenntnis der letzten 20 Jahre, dass Glia den chronischen Schmerzen zugrunde liegt, bietet zwei wesentliche Quellen des Trostes.
Zum einen haben Wissenschaftler jetzt zumindest eine Idee, wo sie eine Lösung suchen können – die Glia. Sie haben noch keine leicht nachweisbaren Biomarker gefunden, die bei einer lebenden Person zeigen könnten, dass Glia (oder andere Elemente) chronische Schmerzen verursachen. Aber die zugrunde liegende Wissenschaft ist robust und wächst stetig weiter.
Für Schmerzpatienten ist dies eine willkommene Bestätigung ihrer Realität. „Dies zu lernen“, sagte Cindy Steinberg, die National Director of Policy and Advocacy bei der US Pain Foundation und selbst eine Patientin mit chronischen Schmerzen, „ist für diejenigen von uns, die unter chronischen Schmerzen leiden, enorm hilfreich.“ In einer Selbsthilfegruppe für chronische Schmerzen, die Frau Steinberg leitet, sagte sie, dass die Menschen es als große Bestätigung empfinden, zu erfahren, dass ihren Schmerzen eine bestimmte Biologie zugrunde liegt. Es bestätigt, was sie schon lange wissen, aber von Ärzten und Freunden oft angezweifelt sehen: Dass ihr Schmerz so real ist wie jeder andere.